• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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• pp.189-190
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• 2023

In this study, the compressive strength and hydration heat of cement paste mixed with cellulose nanocrystal(CNC) and graphene oxide (GO) were evaluated. The difference was compared by mixing 0.1 vol.% ~0.4 vol.% of CNC and 0.05 wt.% ~ 0.1 wt.% of GO in a cement paste with a water cement ratio of 0.3. As a result, it was confirmed that the compressive strength increased as CNC and GO were mixed respectively, and then the compressive strength decreased when the appropriate mixing rate was exceeded. In the hydration heat measurement, there was no significant difference when only CNC was mixed, but it was confirmed that the hydration heat decreased as the amount of CNC mixing increased when used in combination with GO.

• 공업화학
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• 제27권4호
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• pp.380-385
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• 2016

최근 셀룰로오스 나노피브릴과 셀룰로오스나노크리스탈과 같은 나노셀룰로오스는 관심의 초점이 되고 있다. 나노셀룰로오스의 표면에 있는 수산기는 고분자복합체의 보강재로 사용함에 있어서 적합한 기능을 소유하고 있기 때문이다. 본 연구에서 나노셀룰로오스를 시멘트복합체 제조에 있어서 보강재로서 사용하였다. 나노셀룰로오스는 TEMPO 산화에 의한 전처리과정을 거친 후, 균질화 및 초음파처리에 의해서 제조되었고, 투과전자현미경으로 나노셀룰로오스를 분석한 결과 직경이 10에서 15 nm 범위로 나타났다. 0.5% 나노셀룰로오스가 함유된 시멘트복합체의 압축강도를 기존 시멘트복합체와 비교하였으며 특히, 인장강도와 휨강도가 기존 시멘트복합체에 비해서 각각 49.7%와 38.8% 개선되었다. 그리고 나노셀룰로오스가 혼합된 시멘트복합체의 자기수축률은 타설 후 1일 경과 시 18.9%, 28일 경과 시 5.9%의 저감효과가 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.565-576
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• 2018

셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA)는 높은 투명도와 열 저항성을 갖고 있어 복합소재 개발에 많이 응용되고 있다. 본 연구에서는 CA 복합재의 기계적 강도 개선을 위해 셀룰로오스 나노크리스탈 (cellulose nanocrystals, CNCs)을 강화제로 첨가하였다. CA 수지 내부에 CNCs의 고른 분산을 위해 선 분산(predispersion)법 적용 후, 압출 및 사출하는 제조 방식으로 CA 복합재를 제조하였다. 기계적 특성 분석 결과, CNCs를 3 wt% 첨가하였을 때 강화효과(reinforcing effect)로 인해 최대 인장강도와 굴곡강도 값을 보임을 확인하였다. 열중량 분석법을 이용한 열분해 거동 분석을 통해 황산 처리된 CNCs의 첨가는 CA 복합소재의 열안정성을 약간 감소시키는 결과를 얻었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권6호
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• pp.730-739
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• 2015

본 연구는 셀룰로오스 나노섬유를 닥나무 인피섬유 시트의 제조시 첨가하여, 닥나무 인피섬유 시트의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 형태학적 및 화학적 성질이 다른 5종류의 셀룰로오스 나노섬유, 즉 리그노셀룰로오스 나노섬유 (lignocellulose nanofiber, LCNF), 홀로셀룰로오스 나노섬유(holocellulose nanofiber, HCNF), 알칼리처리 홀로셀룰로오스 나노섬유(alkali-treated HCNF, AT-HCNF), TEMPO-산화 나노섬유(TEMPO-oxidated nanofiber, TEMPO-NF), 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystal, CNC)을 제조하였으며, 각 나노섬유의 종류 및 첨가량이 닥나무 인피섬유시트 제조시의 여수시간 및 시트의 투기도, 평활도, 인장강도 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 여수시간은 모든 나노섬유에 있어서 첨가량이 증가함으로서 길어졌으며, 5%의 첨가량에서 HCNF가 가장 여수시간이 길었다. 또한, 셀룰로오스 나노섬유 첨가량이 증가할수록 시트의 평활도, 인장강도 특성이 향상되었으며, 특히 0.1%의 극히 적은양의 나노섬유 첨가로도 비인장강도 및 탄성계수가 크게 향상되는 것을 알 수 있었다. 이러한 특성 향상은 닥나무 인피섬유 간에 교차적으로 적층되어 있는 셀룰로오스 나노섬유의 충전 효과에 기인하는 것을 전자현미경 사진을 통해 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권4호
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• pp.376-384
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• 2014

본 연구는 가소화 전분필름의 열적 및 강도적 성질에 미치는 두 종류의 나노셀룰로오스, 즉 마이크로피브릴 셀룰로오스(MFC)와 셀룰로오스 나노크리스탈(CNC) 및 아민화전분의 첨가영향을 조사하였다. 글리세롤(23 wt%)을 전분의 가소제로 사용하였으며, 나노셀룰로오스를 각각 1, 5, 10, 30 중량부(phr)를 첨가하여 나노필름을 제조하였다. 나노셀룰로오스의 첨가량이 증가함에 따라 인장강도 및 탄성율은 비례적으로 증가하였으나 신장율은 저하하였다. 또한, MFC 강화필름의 강도적 성질이 CNC 강화필름보다 큰 값을 나타냈다. 제지용 사이즈제로 사용하는 아민화전분의 소량 첨가는 강도적 성질의 향상에 양호한 영향을 미쳤다. MFC 강화 전분나노필름의 TGA에 의한 열적 안정성은 MFC (30 phr)의 첨가에 의하여 향상되었으며, 아민화전분 첨가 나노필름의 경우에도 MFC를 첨가함으로써 향상되었다.

• 펄프종이기술
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• 제43권4호
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• pp.67-75
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• 2011

Sulfuric acid hydrolysis is a typical approach for producing cellulose nanocrystals. The method has been widely used, but it has a disadvantage of low yield of cellulose nanocrystals compared to mechanical method. To expand the application of cellulose nanocrystals in practical, we should be able to produce them with higher yield and the controlled properties. In this study, therefore, we intended to investigate the effect of sulfuric acid hydrolysis condition on the characteristics of the prepared cellulose nanocrystals. The concentration of sulfuric acid, temperature and hydrolysis time were varied, and the yield as well as diverse properties including the morphology, size and zeta potential were examined. We could obtain cellulose nanocrystals up to 70% of yield and found that the properties were dependent on the reaction condition. It would be helpful to select an appropriate condition for producing cellulose nanocrystals.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.263-264
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• 2018

Recently, interest in making nanocomposite materials for construction utilizing the excellent physical properties of nano materials is increasing. In this study, basic properties of mortar were evaluated by the dispersion condition of cellulose nano-crystals (CNCs) extracted from nanocellulose and the feasibility of the study was examined. As a result, it was confirmed that the flexural strength and the compressive strength were increased by increasing the dispersion time of the CNCs and by using the ultrasonic dispersing device and the magnetic stirrer together.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권4호
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• pp.431-449
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• 2020

기존 연질 구조의 하이드로겔은 낮은 기계적 강도로 인하여 생의학 분야에서 응용이 제한된다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해서 폴리비닐알코올(PVA: poly(vinyl alcohol))기반 하이드로겔에 셀룰로오스 나노크리스탈(CNCs)을 첨가하여 CNCs가 기계적 특성 및 약물전달 효율에 미치는 영향을 확인하였다. 제조된 하이드로겔은 FT-IR 분석으로 아세탈 및 알데히드 결합으로 가교결합된 망상구조(semi-IPN: semi-interpenetrating polymer network)로 합성된 것이 확인되었다. CNCs 함량이 증가될수록 수분 흡수 및 팽윤도가 감소했으며, 점탄성은 증가하였다. 또한 CNCs의 첨가는 약물 로딩량의 증가와 약물 방출량의 지속성을 향상시켰다. 이러한 결과는 CNCs를 하이드로겔에 첨가하는 것이 하이드로겔의 약물전달 효율성 및 기계적 특성을 개선시키는 좋은 대안이 될 수 있음을 보여주었다.

• 멤브레인
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• 제34권2호
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• pp.154-162
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• 2024

음이온 교환막은 수전해 시스템에서 매우 중요한 역할을 하며, 생성된 수소와 산소 기체를 물리적으로 분리할 뿐만 아니라 전극 사이에서 수산화 이온의 선택적인 전달을 용이하게 한다. 음이온 교환막에 요구되는 특성은 수산화 이온에 대한 높은 전도도와 알칼리 환경에서의 화학적/기계적 안정성 등이 있다. 본 연구에서는 셀룰로오스 나노 크리스탈이 포함된 poly(terphenyl piperidinium) (qPTP/CNC) 복합매질분리막을 제조하였다. 고분자 매질로 사용된 poly(terphenyl piperidinium)은 super-acid 중합법을 통해 제조되었으며 이온전도성과 알칼라인 내구성이 뛰어난 소재로 알려져 있다. qPTP/CNC 분리막의 구조는 고분자와 나노 입자 계면의 공극이나 큰 응집체가 없는 조밀하고 균일한 형태를 나타냈다. CNC 나노 입자가 2wt% 첨가된 qPTP/CNC 분리막은 높은 이온교환용량(1.90 mmol/g)과 낮은 함수율(9.09%) 및 팽윤도(5.56%)를 보였다. 또한, 복합막은 수전해 작동 환경인 50℃ 1 M KOH에서 상용 FAA-3-50 분리막에 비해 월등히 낮은 저항과 우수한 알칼라인 내구성(384시간)을 달성했다. 이러한 결과는 친수성 첨가제인 CNC가 음이온 교환막의 이온 전도 특성과 알칼라인 내구성 향상에 기여할 수 있음을 보고하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.518-527
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• 2015

본 연구에서는 바이오 매스기반의 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystals, 이하 CNC)과 PLA (polylactic acid, 이하 PLA)를 tetrahydrofuran (THF)에 용해시킨 서스펜션으로부터 PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트를 상온에서 전기방사법으로 제작하였다. PLA 및 PLA/CNC 나노복합재 매트의 형상은 섬유가 긴축을 따라 3차원 구조의 표면으로 정렬된 것으로 관찰되었다. PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 인장강도는 CNC 함량이 증가할수록 감소하였는데, 이는 전기방사된 섬유 속에 형성된 비드와 PLA와 CNC의 낮은 계면접착력 때문으로 기인된다. PLA/CNC 복합재 매트를 구성하는 섬유의 평균 지름 크기는 CNC의 함량이 증가할수록 작아졌다. 한편 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 열안정성은 CNC의 함량이 증가할수록 증가하는 것을 보였다.